WO2014208629A1 - シーム溶接方法及び車両用車体 - Google Patents

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WO2014208629A1
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welding
roller electrode
workpiece
pressing force
spot welding
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PCT/JP2014/066903
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English (en)
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Inventor
泰宏 河合
典子 栗本
貢 金子
小林　晴彦
和彦 山足
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/06—Resistance welding; Severing by resistance heating using roller electrodes
    • B23K11/065—Resistance welding; Severing by resistance heating using roller electrodes for welding curved planar seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/02—Side panels

Definitions

  • the present invention relates to a seam welding method and a seam-welded vehicle body.
  • a vehicle body such as an automobile in which a plurality of laminated metal plate members are joined by spot welding at a plurality of locations is known (for example, see Patent Document 1).
  • a larger member in order to form the vehicle body by spot welding, a larger member requires a larger number of hit points, and it is difficult to improve work efficiency.
  • seam welding is known as a technique of resistance welding, and is used for manufacturing a fuel tank such as a truck (see, for example, Patent Document 2).
  • a plurality of laminated metal plate materials are sandwiched between side surfaces of the disk-shaped body by roller electrodes made of a pair of disk-shaped bodies, and the roller electrodes are held on the metal plate material by a predetermined pressing force. This is done by pressing and rolling and energizing the roller electrode.
  • the roller electrode is attached to an arm of a welding robot.
  • the roller electrode is controlled so as to roll on a predetermined portion to be welded. Therefore, according to Patent Document 2, a nugget is continuously formed between both roller electrodes by the seam welding, and air tightness and water tightness can be imparted to the fuel tank.
  • seam welding is useful because it can ensure a wide welding area and improve work efficiency when continuously closed, that is, when an endless weld joint is formed. Yes.
  • the side panel is formed by laminating a plurality of metal plates, and spot welding is performed at a plurality of locations on the peripheral edge of the door opening in order to maintain the shape. Therefore, for example, when joining the peripheral edge of the door opening of the side panel by seam welding, setting the planned welding part along the peripheral edge includes the joint part by the spot welding in the planned welding part. Will be.
  • seam welding is performed on the spot welded joint, the welding state changes. Therefore, the seam welding must be performed while avoiding the joint.
  • the vehicle body has different endless weld joints because the number of metal plate materials to be laminated differs at many sites and it is difficult to set the seam welding conditions at the boundary where the number of metal plate materials changes. It cannot be formed and it is difficult to apply the seam welding.
  • the endless weld joint cannot be formed by the seam welding, there is a disadvantage that the end is easily peeled off when stress is applied to the end of the weld joint in the peeling direction.
  • a first object of the present invention is to provide a seam welding method capable of shortening the processing time when seam welding a workpiece on which a plurality of laminated metal plate materials are spot welded. Further, the present invention can prevent peeling of the end of the welded joint even when the welded joint formed by seam welding is not endless, and can apply seam welding to the welded joint. It is a second object to provide a vehicle body that can be used.
  • the first aspect of the present invention is to sandwich a welded portion of a work in which a plurality of laminated metal plate materials are temporarily fixed by spot welding between a pair of roller electrodes, By pressing the roller electrode against the workpiece with a predetermined pressing force, rolling on the workpiece along a predetermined welding scheduled portion, and energizing the roller electrode to seam weld the welded portion.
  • the roller electrode that rolls on the workpiece along the portion to be welded passes at least a portion where the metal plate is temporarily fixed by spot welding, the roller electrode
  • the pressing force on the workpiece is reduced below the predetermined pressing force, energization of the roller electrode is stopped, and the metal plate material is spot welded while rolling on the workpiece along the planned welding portion. Characterized by recovering the energization of the pressing force and the roller electrode after passing through a portion that is more temporarily fixed relative to the work of the roller electrodes.
  • the pressing force of the roller electrode against the workpiece is lower than a predetermined pressing force, for example, a minimum pressing force that can hold the workpiece. Further, energization to the roller electrode is stopped simultaneously with the reduction of the pressing force. The roller electrode rolls on the workpiece along the portion to be welded. In this case, seam welding is performed when the metal plate passes through a portion temporarily fixed by spot welding. There is nothing. Therefore, it is possible to avoid the welding state from changing in the portion where the metal plate material is temporarily fixed by spot welding.
  • the roller electrode rolls on the workpiece along the planned welding portion and passes through the portion where the metal plate material is temporarily fixed by spot welding. After that, seam welding is resumed by restoring the pressing force of the roller electrode to the workpiece and the energization of the roller electrode.
  • the roller electrode always rolls on the workpiece along the planned welding portion, and the metal plate material is temporarily fixed by spot welding. In order to avoid this, it is not necessary to separate from the planned welding portion to the side. Therefore, the machining time for the workpiece can be shortened.
  • a second aspect of the present invention provides a vehicle body formed by welding a plurality of laminated metal plate members to each other at least in a welded joint region.
  • the vehicle body according to the second aspect of the present invention includes a first weld joint formed by seam welding at least in a part of the weld joint region, and the first weld joint is provided in the weld joint region. It extends linearly along.
  • the first welded joint is linear and has end portions on both sides.
  • the vehicle body of the second aspect of the present invention is the first by spot welding at least at a position facing the end portion. It has a spot welding region in which two weld joints are formed.
  • the vehicle body of the second aspect of the present invention even when stress is applied in the peeling direction to the end portion of the first weld joint formed by the seam welding, the vehicle body is formed by the spot welding.
  • the second weld joint can prevent the end of the first weld joint from peeling off against the stress.
  • seam welding can be applied to the weld joint, and work efficiency can be improved.
  • the spot welding region includes a boundary portion where the number of the stacked metal plate members changes. It is difficult to set the seam welding conditions at the boundary because the number of the metal plate materials changes. However, when the boundary is included in the spot welding region, the first seam welding is performed by avoiding the boundary. Can be formed. Therefore, seam welding can be easily applied to the weld joint by including the boundary portion in the spot welding region.
  • the vehicle body may include a corner portion that forms a sharp curve in the weld joint region, and it is necessary to reduce the rolling speed of the roller electrode in order to weld and join the corner portion by seam welding. As a result, a reduction in work efficiency is inevitable. Therefore, in the vehicle body of the second aspect of the present invention, when the corner portion forming a steep curve is included in the weld joint region, the spot weld region preferably includes the corner portion.
  • the corner portion When the corner portion is included in the spot welding region, the first weld joint by seam welding can be formed while avoiding the corner portion. Therefore, when the corner portion is included in the spot welding region, it is possible to further improve work efficiency when seam welding is applied to the weld joint.
  • the top view which shows one structural example of the vehicle body for vehicles for demonstrating the seam welding method of 1st Embodiment of this invention.
  • the top view which shows the example of 1 structure of the vehicle body for vehicles of 2nd Embodiment of this invention.
  • the seam welding method of the present embodiment is used, for example, when welding the peripheral part of the door opening 102 in the side panel 101 with the side panel 101 of the automobile shown in FIG.
  • the side panel 101 is formed by laminating a plurality of metal plate materials, and in order to maintain the shape, spot welding is performed at a plurality of locations on the peripheral edge of the door opening 102 to form a joint portion 103, and the joint portion 103 is formed.
  • a plurality of metal plate materials are temporarily fixed.
  • the regions A, B, C, D, and E between the joint portions 103 are used as welds, and the welds are sandwiched between a pair of roller electrodes (not shown). This is performed by pressing the side panel 101 with a predetermined pressing force to roll it and energizing the roller electrode.
  • the roller electrode is a disk-like body, and is attached to, for example, an arm of a welding robot (not shown). Further, the roller electrode sandwiches the welded portion between the side surfaces of the disk-shaped body, and forms a side panel from a start end 104 to an end end 105 along a planned welding line L indicated by a broken line in FIG. By rolling over 101, seam welding of the regions A, B, C, D, and E is performed.
  • the seam welding method of the present embodiment when the roller electrode passes through the joint portion 103, the pressing force of the roller electrode against the side panel 101 is reduced below the predetermined pressing force, so that the side panel 101 is In addition to the minimum pressing force that can be held, the energization of the roller electrode is stopped. Then, after the roller electrode passes through the joint portion 103, seam welding is resumed by restoring the pressing force of the roller electrode to the side panel 101 and the energization of the roller electrode.
  • the welding robot stores the shape of the planned welding line L and the position of the joint portion 103, and controls the pressing force of the roller electrode on the side panel 101 and the energization of the roller electrode according to a predetermined program. It has become.
  • the seam welding method of the present embodiment since the seam welding is not performed on the joint portion 103, a change in the welding state can be avoided. Moreover, according to the seam welding method of this embodiment, since the seam welding is resumed when the roller electrode passes through the joint portion 103, the processing time for the side panel 101 can be shortened.
  • the side panel 101 has a portion where the lamination conditions such as the number, material, and plate thickness of the metal plate members constituting the portion are different, and a step portion may be formed in the portion. Therefore, in the seam welding method of the present embodiment, when the welded portion has the stepped portion, when the roller electrode passes through the stepped portion, the pair of roller electrodes are moved away from each other, The side panel 101 may be slightly released and the energization of the roller electrode may be stopped. Then, after the pair of roller electrodes has passed through the stepped portion, seam welding is resumed by re-holding the roller electrode with respect to the welded portion and restoring energization to the roller electrode.
  • the welding robot stores the shape of the planned welding line L and the position of the joint portion 103 together with the position of the stepped portion, and the pressing force of the roller electrode on the side panel 101 and the energization of the roller electrode. At the same time, the movement of the roller electrode is controlled.
  • the roller electrode can be prevented from coming into contact with the stepped portion, and damage to the roller electrode can be prevented.
  • the workpiece is not limited to the side panel or the automobile, and any workpiece may be used. .
  • a side panel 201 of the automobile shown in FIG. 2 will be described as an example of a vehicle body.
  • a side panel 201 as a vehicle body includes a front portion 203, a front pillar 204, a center pillar 205, and a side sill 206 at a portion surrounding the front door opening 202.
  • the front door opening 202 has a substantially quadrangular shape, and portions corresponding to the apex angle of the quadrangle are corner portions 207, 208, 209, and 210 that form a sharp curve.
  • Each of the front part 203, the front pillar 204, the center pillar 205, and the side sill 206 is formed by laminating parts obtained by press molding a plurality of metal plate materials, and the metal plate materials are laminated due to differences in required strength.
  • the stacking state such as the number of sheets, material, and plate thickness may be different.
  • the periphery of the front portion 203 includes a side panel outer 232, a dashboard 231, and a stiffener 233
  • the periphery of the front pillar 204 includes a side panel outer 232, a side panel inner 234, and a roof 238.
  • the periphery of the center pillar 205 includes a center pillar inner 236 and a center pillar outer 237.
  • the periphery of the side sill 206 includes a side panel outer 232, a side panel outer 232, a side panel inner 234, a stiffener 233, and a floor panel 239. It consists of.
  • As the side panel outer 232 a single sheet of mild steel may be used, and the front part 203 that requires rigidity is made of a mild steel thick plate or a high-tensile thick plate, and other portions are made of a tailored blank made of a mild steel sheet.
  • the side sill 206 may be a high-tensile thick plate and the front pillar 204 may be a tailored blank made of a mild steel thick plate.
  • a high-tensile thick plate may be used as the center pillar inner 236 and the center-pillar outer, and a thick plate (soft steel or high-tensile material) may be used as the stiffener 233 for reinforcement.
  • boundary portions 211, 212, 213, and 214 in which the lamination conditions of the metal plate materials change are formed as the boundaries between the portions.
  • each boundary part 211, 212, 213, 214 is formed in corner part 207, 208, 209, 210, respectively.
  • each boundary part 211, 212, 213, 214 in FIG. 2 schematically shows an example, and can be changed as appropriate.
  • front portion 203, the front pillar 204, the center pillar 205, and the side sill 206 are provided with flange portions 203a, 204a, 205a, and 206a that form the peripheral edge portion of the front door opening 202, respectively.
  • the flange portions 203a, 204a, 205a, and 206a are welded joint regions.
  • the side panel 201 includes a weld joint 215 formed by seam welding on a part of each of the flange portions 203a, 204a, 205a, and 206a in the weld joint region.
  • the weld joint 215 extends linearly along the weld joint region and has ends on both sides.
  • a spot welded region S is provided in a portion sandwiched between the welded joints 215 and 215, and each spot welded region S is formed by spot welding at a position facing the end of the welded joint 215.
  • the welded joint 216 is provided.
  • the spot welding region S may include other welded joints 216 in addition to the positions facing the end of the welded joints 215, and include corners 207, 208, 209, 210, boundary parts 211, 212, 213, 214. May be included.
  • the spot welding region S may include a welding joint portion 216 at a position sandwiching the boundary portions 211, 212, 213, and 214.
  • the plurality of metal plate members that have been used also act as temporary fixings that join each other.
  • the end of the weld joint 215 by seam welding usually peels easily when stress is applied in the peeling direction.
  • the welded joint portion 216 by spot welding is formed at a position facing the end portion of each welded joint portion 215, even when stress is applied in the peeling direction, the welded joint portion 216 is formed.
  • the portion 216 can prevent the end of the weld joint 215 from peeling off against the stress.
  • the side panel 201 of the present embodiment can be manufactured as follows, for example.
  • a plurality of metal plate materials are laminated to form a front portion 203, a front pillar 204, a center pillar 205, and a side sill 206.
  • spot welding is performed on the spot welding region S by a first welding robot (not shown) to form a plurality of weld joints 216.
  • the welded joint portion 216 is formed at a total of two locations, one on each side of the boundary portion 211. Further, in the spot welding region S including the corner portion 208 and the boundary portion 212, there are one each on both sides of the boundary portion 212, one on the front pillar 204 side, and one on the center pillar 205 side. A total of four places are formed. Further, in the spot welding region S including the corner portion 209 and the boundary portion 213, the spot welding region S is formed at a total of three locations, one on each side of the boundary portion 213 and one on the side sill 206 side.
  • the spot welding region S including the corner portion 210 and the boundary portion 214 four spots are formed in total, one on each side of the boundary portion 214 and two on the front portion 203 side. Further, the weld joints 216 are formed in two places, one in each, at positions facing the ends of the adjacent weld joints 215 in the spot welding region S in the middle of the center pillar 205.
  • the first welding robot stores the position of each weld joint 216 in advance, and performs the spot welding according to a predetermined program.
  • a plurality of metal plate members constituting each of the flange portions 203a, 204a, 205a, and 206a are sandwiched between a pair of roller electrodes (not shown), and the roller electrodes are predetermined.
  • the flanges 203a, 204a, 205a, 206a are pressed and rolled with the pressing force of.
  • the flange electrodes 203a, 204a, 205a, and 206a are seam welded by energizing the roller electrode.
  • the roller electrode is a disc-shaped body, and is attached to, for example, an arm of a second welding robot (not shown).
  • the roller electrode sandwiches each flange portion 203a, 204a, 205a, 206a with the side surface of the disk-like body, and from a position close to the weld joint 216 formed on the boundary portion 212 side of the flange portion 205a. Then, it is rolled along the peripheral edge of the front door opening 202 to a position close to the weld joint 216 formed on the boundary portion 212 side of the flange portion 204a.
  • the pressing force of the roller electrode against the flange portions 203a, 204a, 205a, 206a is reduced below the predetermined pressing force, and the flange electrode The minimum pressing force that can sandwich the portions 203a, 204a, 205a, and 206a is used.
  • the power supply to the roller electrode is stopped.
  • seam welding is resumed by restoring the pressing force to the flange portions 203a, 204a, 205a, and 206a of the roller electrode and the energization to the roller electrode.
  • the pair of roller electrodes are moved away from each other so that the flange portions 203a, 204a, 205a, 206a are slightly moved. release. Then, after the pair of roller electrodes passes through the boundary portions 213, 214, 211, the clamping of the roller electrodes with respect to the flange portions 203a, 204a, 205a, 206a is restored.
  • the second welding robot stores the shapes of the flange portions 203a, 204a, 205a, and 206a, and the positions of the weld joint portion 216 and the boundary portions 213, 214, and 211.
  • the second welding robot according to a predetermined program, presses the flange portions 203a, 204a, 205a, 206a of the roller electrodes, energizes the roller electrodes, and the flange portions 203a, 204a, The clamping to 205a, 206a is controlled.
  • the side panel 201 of the present embodiment can perform the seam welding only in the region excluding the spot welding region S to form the weld joint portion 215, and can perform the welding work efficiently.
  • the vehicle body is formed by welding a plurality of stacked metal plates to each other. As long as it is formed, not only a side panel but what kind of thing may be sufficient.

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Abstract

　ローラ電極が、少なくとも金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分（１０３）を通過する際に、ローラ電極のワーク（１０１）に対する押圧力を低減すると共に、ローラ電極に対する通電を停止し、通過後にローラ電極のワーク（１０１）に対する押圧力とローラ電極に対する通電を復旧することで、ワーク（１０１）をシーム溶接する際に、加工時間を短縮するとともに、シーム溶接により形成される溶接接合部が無端状とならない場合にも、該溶接接合部の端部の剥離を防止する。

Description

シーム溶接方法及び車両用車体
　本発明は、シーム溶接方法及びシーム溶接された車両用車体に関する。
　従来、積層された複数の金属板材を複数箇所でスポット溶接により接合した自動車等の車両用車体が知られている（例えば、特許文献１参照）。ところが、前記車両用車体を前記スポット溶接により形成するには、大型の部材になるほど多数の打点を必要とし、作業効率を向上させることが難しい。
　一方、抵抗溶接の一手法として、シーム溶接が知られており、例えばトラック等の燃料タンクの製造に用いられている（例えば、特許文献２参照）。前記シーム溶接は、積層された複数の金属板材を、１対の円板状体からなるローラ電極により該円板状体の側面で挟持し、該ローラ電極を所定の押圧力で該金属板材に押圧して転動させると共に、該ローラ電極に通電することにより行われる。前記ローラ電極は、例えば、溶接ロボットのアームに取着されて用いられる。前記シーム溶接において、前記ローラ電極は、予め設定された溶接予定部分上を転動するように制御される。従って、特許文献２によれば、前記シーム溶接によって、両ローラ電極の間にナゲットが連続して形成され、前記燃料タンクに気密性及び水密性を付与することができるとされている。
　また、前記シーム溶接は、連続して閉じた状態、すなわち無端状の溶接接合部を形成する場合に、溶着面積を広く確保することができ、作業効率も向上することができるので有用とされている。
日本国特許第３５７６４０４号公報 日本国特許第４６０９８４１号公報
　ところで、自動車等の車両用車体のサイドパネルの製造に前記シーム溶接を用いることが検討されている。前記サイドパネルは、複数の金属板材が積層されて形成されており、形状を維持するためにドア開口部の周端縁の複数箇所にスポット溶接が施されている。そこで、例えば、前記サイドパネルのドア開口部の周端縁をシーム溶接により接合する場合、該周端縁に沿って溶接予定部分を設定すると、該溶接予定部分に前記スポット溶接による接合部分が含まれることになる。前記スポット溶接による接合部分に重ねてシーム溶接を行うと溶接状態が変化してしまうので、該シーム溶接は該接合部分を避けて行う必要がある。
　しかしながら、前記シーム溶接において、前記接合部分を回避するには、一旦溶接を停止して両ローラ電極を開いて、前記溶接予定部分から側方に離脱させた後、次の溶接開始位置で該溶接予定部分上に復帰させ、再び両ローラ電極を閉じてから溶接を再開しなければならず、加工時間が長くなるという不都合がある。
　一方、前記車両用車体は、積層する金属板材の枚数が多くの部位で異なり、該金属板材の枚数が変化する境界部での前記シーム溶接の条件設定が難しいため、無端状の溶接接合部を形成できず、該シーム溶接を適用することが難しい。また、前記シーム溶接により前記無端状の溶接接合部を形成することができない場合、溶接接合部の端部に剥離方向に応力が加わると、該端部が剥離しやすいという不都合がある。
　そこで、本発明は、積層された複数の金属板材がスポット溶接されているワークをシーム溶接する際に、加工時間を短縮することができるシーム溶接方法を提供することを第１の目的とする。
　また、本発明は、シーム溶接により形成される溶接接合部が無端状とならない場合にも、該溶接接合部の端部の剥離を防止することができ、溶接接合にシーム溶接を適用することができる車両用車体を提供することを第２の目的とする。
　上記第１の目的を達成するために、本発明の第１態様は、積層された複数の金属板材がスポット溶接により仮止めされているワークの溶接部を１対のローラ電極間に挟持し、該ローラ電極を所定の押圧力で該ワークに押圧し、予め設定された溶接予定部分に沿って該ワーク上を転動させると共に、該ローラ電極に通電して該溶接部をシーム溶接することにより接合するシーム溶接方法において、該溶接予定部分に沿って該ワーク上を転動する該ローラ電極が、少なくとも該金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分を通過する際に、該ローラ電極の該ワークに対する押圧力を該所定の押圧力よりも低減すると共に、該ローラ電極に対する通電を停止し、該溶接予定部分に沿って該ワーク上を転動しつつ該金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分を通過した後に該ローラ電極の該ワークに対する押圧力と該ローラ電極に対する通電とを復旧することを特徴とする。
　また、本発明の第１態様のシーム溶接方法では、前記ローラ電極が、少なくとも前記金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分を通過する際に、該ローラ電極の前記ワークに対する押圧力を前記所定の押圧力よりも低減し、例えば前記ワークを挟持することができる最小限の押圧力とすることが好ましい。また、前記押圧力の低減と同時に、前記ローラ電極に対する通電を停止する。前記ローラ電極は、前記溶接予定部分に沿って前記ワーク上を転動しているが、このようにすると、前記金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分を通過する際にシーム溶接を行うことがない。従って、前記金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分は、溶接状態が変化することを避けることができる。
　また、本発明の第１態様のシーム溶接方法では、前記ローラ電極が、前記溶接予定部分に沿って前記ワーク上を転動しつつ、前記金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分を通過した後、該ローラ電極の前記ワークに対する押圧力と該ローラ電極に対する通電を復旧することにより、シーム溶接が再開される。
　本発明の第１態様のシーム溶接方法によれば、前記ローラ電極は、常に前記溶接予定部分に沿って前記ワーク上を転動しており、前記金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分を回避するために、該溶接予定部分から側方に離脱させる必要が無い。従って、前記ワークに対する加工時間を短縮することができる。
　上記第２の目的を達成するために、本発明の第２の態様は、積層された複数の金属板材が相互に溶接接合されることにより形成されている車両用車体において、少なくとも溶接接合領域の一部にシーム溶接により形成され該溶接接合領域に沿って線状に延在し両側に端部を有する第１の溶接接合部を備えると共に、少なくとも第１の溶接接合部の端部に臨む位置にスポット溶接により第２の溶接接合部が形成されたスポット溶接領域を備えることを特徴とする。
　本発明の第２の態様の車両用車体は、少なくとも溶接接合領域の一部にシーム溶接により形成された第１の溶接接合部を備えており、第１の溶接接合部は該溶接接合領域に沿って線状に延在している。ここで、第１の溶接接合部は線状であり、両側に端部を備えているが、本発明の第２の態様の車両用車体は、少なくとも該端部に臨む位置にスポット溶接により第２の溶接接合部が形成されたスポット溶接領域を備えている。
　従って、本発明の第２の態様の車両用車体では、前記シーム溶接により形成された第１の溶接接合部の端部に剥離方向に応力が加わった場合にも、前記スポット溶接により形成された第２の溶接接合部により該応力に抗して第１の溶接接合部の端部の剥離を防止することができる。この結果、溶接接合にシーム溶接を適用することができ、作業効率を向上させることができる。
　本発明の第２の態様の車両用車体において、前記スポット溶接領域は、積層された前記金属板材の枚数が変化する境界部を含むことが好ましい。前記境界部では前記金属板材の枚数が変化するため前記シーム溶接の条件設定が難しいが、前記境界部が前記スポット溶接領域に含まれる場合には、該境界部を避けて該シーム溶接による第１の溶接接合部を形成することができる。従って、前記境界部が前記スポット溶接領域に含まれることにより、その溶接接合にシーム溶接を容易に適用することができる。
　ところで、前記車両用車体では、溶接接合領域に急な曲線を形成する角部を含むことがあり、該角部をシーム溶接により溶接接合するには前記ローラ電極の転動速度を低下させる必要があるので、作業効率の低下が避けられない。そこで、本発明の第２の態様の車両用車体において、溶接接合領域に急な曲線を形成する角部を含む場合には、前記スポット溶接領域が、角部を含むことが好ましい。
　前記角部が前記スポット溶接領域に含まれることにより、該角部を避けて前記シーム溶接による第１の溶接接合部を形成することができる。従って、前記角部が前記スポット溶接領域に含まれることにより、その溶接接合にシーム溶接を適用する場合の作業効率をさらに向上させることができる。
本発明の第１実施形態のシーム溶接方法を説明するための車両用車体の一構成例を示す平面図。 本発明の第２実施形態の車両用車体の一構成例を示す平面図。
　次に、添付の図面を参照しながら本発明の各実施の形態についてさらに詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
　先ず、本発明の第１実施形態のシーム溶接方法について、図１を参照しながら詳しく説明する。
　本実施形態のシーム溶接方法は、例えば図１に示す自動車のサイドパネル１０１をワークとして、サイドパネル１０１におけるドア開口部１０２の周縁部を溶接接合する際に用いられる。サイドパネル１０１は複数の金属板材が積層されて形成されており、形状を維持するためにドア開口部１０２の周縁部の複数箇所にスポット溶接が施されて接合部分１０３が形成され、接合部分１０３により複数の金属板材が仮止めされている。
　本実施形態のシーム溶接方法は、接合部分１０３の間の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを溶接部として、該溶接部を図示しない１対のローラ電極間に挟持し、該ローラ電極を所定の押圧力でサイドパネル１０１に押圧して転動させると共に、該ローラ電極に通電することにより行われる。前記ローラ電極は円板状体であって、例えば、図示しない溶接ロボットのアームに取着されている。また、前記ローラ電極は、前記溶接部を前記円板状体の側面で挟持し、溶接予定部分として図１に破線で示す溶接予定ラインＬに沿って、開始端１０４から終末端１０５までサイドパネル１０１上を転動されることにより、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのシーム溶接を行う。
　このとき、前記スポット溶接による接合部分１０３に、前記ローラ電極によりさらにシーム溶接が行われると、溶接状態が変化することが懸念される。そこで、本実施形態のシーム溶接方法では、前記ローラ電極が接合部分１０３を通過する際に、該ローラ電極のサイドパネル１０１に対する押圧力を前記所定の押圧力よりも低減して、サイドパネル１０１を挟持することができる最小限の押圧力とすると共に、該ローラ電極に対する通電を停止する。そして、前記ローラ電極が接合部分１０３を通過した後に、該ローラ電極のサイドパネル１０１に対する押圧力と該ローラ電極に対する通電とを復旧することにより、シーム溶接を再開する。
　前記溶接ロボットは、溶接予定ラインＬの形状及び、接合部分１０３の位置を記憶していると共に、所定のプログラムに従って前記ローラ電極のサイドパネル１０１に対する押圧力と該ローラ電極に対する通電とを制御するようになっている。
　この結果、本実施形態のシーム溶接方法によれば、接合部分１０３に重ねてシーム溶接が行われることがないので、溶接状態の変化を避けることができる。また、本実施形態のシーム溶接方法によれば、前記ローラ電極が接合部分１０３を通過するとシーム溶接が再開されるので、サイドパネル１０１に対する加工時間を短縮することができる。
　また、サイドパネル１０１は、それを構成する前記金属板材の枚数、材質、板厚等の積層条件が異なる部分があり、該部分には段差部が形成される場合がある。そこで、本実施形態のシーム溶接方法では、溶接部に前記段差部があるときには、前記ローラ電極が該段差部を通過する際に、１対の該ローラ電極を互いに離間する方向に移動させて、サイドパネル１０１を僅かに解放すると共に、該ローラ電極に対する通電を停止するようにしてもよい。そして、前記１対のローラ電極が前記段差部を通過した後に、該ローラ電極の前記溶接部に対する挟持と該ローラ電極に対する通電を復旧することにより、シーム溶接を再開する。
　このとき、前記溶接ロボットは、前記溶接予定ラインＬの形状及び、接合部分１０３の位置と共に前記段差部の位置を記憶しており、前記ローラ電極のサイドパネル１０１に対する押圧力と該ローラ電極に対する通電と共に前記ローラ電極の移動を制御するようになっている。
　このようにすることにより、前記ローラ電極が前記段差部に当接することを避けることができ、該ローラ電極の損傷を防止することができる。
　尚、本実施形態では、自動車のサイドパネル１０１の溶接接合にシーム溶接を用いる場合を例として説明しているが、ワークはサイドパネルや、自動車に限らず、どのようなものであってもよい。
＜第２実施形態＞
　続いて、本発明の第２実施形態の車両用車体について、図２を参照しながら詳しく説明する。
　本実施形態では、図２に示す自動車のサイドパネル２０１を車両用車体の例として説明する。車両用車体としてのサイドパネル２０１は、前部ドア開口部２０２を囲む部分が、フロント部２０３、フロントピラー２０４、センターピラー２０５、サイドシル２０６から構成されている。前部ドア開口部２０２は略四角形状であり、四角形の頂角に対応する部分は急な曲線を形成する角部２０７，２０８，２０９，２１０となっている。
　フロント部２０３、フロントピラー２０４、センターピラー２０５、サイドシル２０６は、いずれも複数の金属板材をプレス成型した部品が積層されて形成されており、それぞれ要求される強度の相違により積層される前記金属板材の枚数、材質、板厚等の積層状態が異なっている場合がある。例えば、図２に示すように、フロント部２０３周辺は、サイドパネルアウター２３２とダッシュボード２３１とスティフナー２３３とから構成され、フロントピラー２０４周辺は、サイドパネルアウター２３２とサイドパネルインナー２３４とルーフ２３８とから構成され、センターピラー２０５周辺は、センターピラーインナー２３６とセンターピラーアウター２３７とから構成され、サイドシル２０６周辺は、サイドパネルアウター２３２とサイドパネルアウター２３２とサイドパネルインナー２３４とスティフナー２３３とフロアパネル２３９とから構成される。尚、サイドパネルアウター２３２として、一枚ものの軟鋼薄板を用いてもよく、剛性の必要なフロント部２０３は軟鋼厚板又はハイテン材厚板で他の箇所は軟鋼薄板からなるテーラードブランク材を用いてもよく、サイドパネルインナー２３４として、サイドシル２０６はハイテン材厚板でフロントピラー２０４は軟鋼厚板からなるテーラードブランク材を用いてもよい。さらに、センターピラーインナー２３６及びセンターピラーアウターとしてハイテン材厚板を用いてもよく、補強用のスティフナー２３３として厚板（軟鋼又はハイテン材）を用いてもよい。この結果、各部分の境界として、金属板材の積層条件が変化する境界部２１１，２１２，２１３，２１４が形成されている。ここで、各境界部２１１，２１２，２１３，２１４は、それぞれ角部２０７，２０８，２０９，２１０に形成されている。なお、図２中の各境界部２１１，２１２，２１３，２１４は、一例を模式的に示したものであって、適宜変更することができる。
　また、フロント部２０３、フロントピラー２０４、センターピラー２０５、サイドシル２０６は、それぞれ前部ドア開口部２０２の周縁部を形成するフランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａを備えており、サイドパネル２０１では、フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａが溶接接合領域とされる。
　サイドパネル２０１では、前記溶接接合領域において、フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａのそれぞれの一部にシーム溶接により形成された溶接接合部２１５を備えている。溶接接合部２１５は、前記溶接接合領域に沿って線状に延在し両側に端部を有している。
　また、サイドパネル２０１では、溶接接合部２１５，２１５に挟まれる部分にスポット溶接領域Ｓを備えており、スポット溶接領域Ｓはいずれも溶接接合部２１５の端部に臨む位置に、スポット溶接により形成された溶接接合部２１６を備えている。
　スポット溶接領域Ｓは、溶接接合部２１５の端部に臨む位置以外に他の溶接接合部２１６を備えていてもよく、角部２０７，２０８，２０９，２１０、境界部２１１，２１２，２１３，２１４を含んでいてもよい。スポット溶接領域Ｓは、境界部２１１，２１２，２１３，２１４を含むときには、境界部２１１，２１２，２１３，２１４を挟む位置に溶接接合部２１６を備えてもよく、この溶接接合部２１６は、積層された前記複数の金属板材を相互に接合する仮止めとしても作用する。
　シーム溶接による溶接接合部２１５の端部は、通常、剥離方向に応力が加わると、容易に剥離する。しかし、本実施形態のサイドパネル２０１では、各溶接接合部２１５の端部に臨む位置にスポット溶接による溶接接合部２１６が形成されているので、剥離方向に応力が加わったときにも、溶接接合部２１６が該応力に抗して溶接接合部２１５の端部の剥離を防止することができる。
　本実施形態のサイドパネル２０１は、例えば次のようにして製造することができる。
　まず、複数の金属板材を積層して、フロント部２０３、フロントピラー２０４、センターピラー２０５、サイドシル２０６を形成する。次に、図示しない第１の溶接ロボットにより、スポット溶接領域Ｓにスポット溶接を行って、複数の溶接接合部２１６を形成する。
　溶接接合部２１６は、角部２０７と境界部２１１とを含むスポット溶接領域Ｓでは、境界部２１１の両側に各１か所の合計２か所に形成される。また、角部２０８と境界部２１２とを含むスポット溶接領域Ｓでは、境界部２１２の両側に各１か所と、そのフロントピラー２０４側に１か所、センターピラー２０５側に１か所との合計４か所に形成される。また、角部２０９と境界部２１３とを含むスポット溶接領域Ｓでは、境界部２１３の両側に各１か所と、そのサイドシル２０６側に１か所との合計３か所に形成される。また、角部２１０と境界部２１４とを含むスポット溶接領域Ｓでは、境界部２１４の両側に各１か所と、そのフロント部２０３側に２か所の合計４か所に形成される。さらに、溶接接合部２１６は、センターピラー２０５の中間のスポット溶接領域Ｓでは隣接する溶接接合部２１５の端部に臨む位置に各１か所の合計２か所に形成される。
　このとき、第１の溶接ロボットは予め各溶接接合部２１６の位置を記憶しており、所定のプログラムに従って前記スポット溶接を行う。
　次に、スポット溶接領域Ｓ，Ｓの間の領域で、各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａを構成する複数の金属板材を図示しない１対のローラ電極間に挟持し、該ローラ電極を所定の押圧力で各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａに押圧して転動させる。同時に前記ローラ電極に通電することにより、各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａのシーム溶接を行う。前記ローラ電極は円板状体であって、例えば、図示しない第２の溶接ロボットのアームに取着されている。また、前記ローラ電極は、各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａを前記円板状体の側面で挟持し、フランジ部２０５ａの境界部２１２側に形成された溶接接合部２１６に近接する位置から、前部ドア開口部２０２の周縁部に沿って、フランジ部２０４ａの境界部２１２側に形成された溶接接合部２１６に近接する位置まで転動される。
　このとき、前記ローラ電極が溶接接合部２１６上を通過する際には、該ローラ電極の各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａに対する押圧力を前記所定の押圧力よりも低減して、各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａを挟持することができる最小限の押圧力とする。また、これと同時に、前記ローラ電極に対する通電を停止する。そして、前記ローラ電極がスポット溶接領域Ｓを通過した後に、該ローラ電極の各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａに対する押圧力と該ローラ電極に対する通電を復旧することにより、シーム溶接を再開する。
　また、前記ローラ電極が境界部２１３，２１４，２１１上を通過する際には、１対の前記ローラ電極を互いに離間する方向に移動させて、各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａを僅かに解放する。そして、前記１対のローラ電極が境界部２１３，２１４，２１１を通過した後に、該ローラ電極の各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａに対する挟持を復旧する。
　このとき、前記第２の溶接ロボットは、各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａの形状、溶接接合部２１６及び境界部２１３，２１４，２１１の位置を記憶している。また、前記第２の溶接ロボットは、所定のプログラムに従って前記ローラ電極の各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａに対する押圧力、該ローラ電極に対する通電及び、該ローラ電極の各フランジ部２０３ａ，２０４ａ，２０５ａ，２０６ａに対する挟持を制御するようになっている。
　この結果、本実施形態のサイドパネル２０１は、スポット溶接領域Ｓを除く領域にのみシーム溶接を行って溶接接合部２１５を形成することができ、効率よく溶接作業を行うことができる。
　尚、本実施形態では、サイドパネル２０１の溶接接合にシーム溶接を用いる場合を例として説明しているが、前記車両用車体は、積層された複数の金属板材が相互に溶接接合されることにより形成されるものであれば、サイドパネルに限らず、どのようなものであってもよい。
　本出願は、２０１３年６月２５日出願の日本特許出願（特願２０１３－１３２６５６）、２０１３年６月２５日出願の日本特許出願（特願２０１３－１３２６５７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０１　　　サイドパネル
１０３　　　接合部分
２０１　　　サイドパネル
２０２　　　前部ドア開口部
２０７　　　角部
２０８　　　角部
２０９　　　角部
２１０　　　角部 
２１１　　　境界部
２１２　　　境界部
２１３　　　境界部
２１４　　　境界部
２１５　　　シーム溶接による溶接接合部
２１６　　　スポット溶接による溶接接合部
Ｌ　　　　　溶接予定部分
Ｓ　　　　　スポット溶接領域

Claims (5)

  1. 　積層された複数の金属板材がスポット溶接により仮止めされているワークの溶接部を１対のローラ電極間に挟持し、該ローラ電極を所定の押圧力で該ワークに押圧し、予め設定された溶接予定部分に沿って該ワーク上を転動させると共に、該ローラ電極に通電して該溶接部をシーム溶接することにより接合するシーム溶接方法において、
    　該溶接予定部分に沿って該ワーク上を転動する該ローラ電極が、少なくとも該金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分を通過する際に、該ローラ電極の該ワークに対する押圧力を該所定の押圧力よりも低減すると共に、該ローラ電極に対する通電を停止し、
    　該溶接予定部分に沿って該ワーク上を転動しつつ該金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分を通過した後に該ローラ電極の該ワークに対する押圧力と該ローラ電極に対する通電を復旧することを特徴とするシーム溶接方法。
  2. 　請求項１記載のシーム溶接方法において、前記溶接予定部分に沿って前記ワーク上を転動する前記ローラ電極が、少なくとも前記金属板材がスポット溶接により仮止めされている部分を通過する際に、該ローラ電極の該ワークに対する押圧力を、該ワークを挟持することができる最小限の押圧力とすることを特徴とするシーム溶接方法。
  3. 　積層された複数の金属板材が相互に溶接接合されることにより形成されている車両用車体において、
    　少なくとも溶接接合領域の一部にシーム溶接により形成され該溶接接合領域に沿って線状に延在し両側に端部を有する第１の溶接接合部を備えると共に、少なくとも第１の溶接接合部の端部に臨む位置にスポット溶接により第２の溶接接合部が形成されたスポット溶接領域を備えることを特徴とする車両用車体。
  4. 　請求項３記載の車両用車体において、前記スポット溶接領域は積層された前記金属板材の枚数が変化する境界部を含むことを特徴とする車両用車体。
  5. 　請求項３又は請求項４記載の車両用車体において、前記スポット溶接領域は角部を含むことを特徴とする車両用車体。
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